Více než deset let jsou v osobních počítačích dostupné vícejádrové procesory. Důvodem je to, že procesory zasáhly fyzická omezení z hlediska jejich rychlosti hodin a jak efektivně mohou být chlazeny a stále si udržují přesnost. Přesunutím na další jádra na jediném procesorovém čipu se výrobci vyhnuli problémům s rychlostí hodin tím, že účinně vynásobí množství dat, které by CPU mohli zpracovávat. Když byly původně propuštěny, byly jen dvě jádra v jediném procesoru, ale nyní existují možnosti pro čtyři, šest a dokonce osm. Vedle toho je technologie Intel Hyper-Threading, která prakticky zdvojnásobuje jádra, která operační systém vidí. Mít dvě jádra v jediném procesoru vždy měl hmatatelný přínos díky multitaskingové povaze moderních operačních systémů. Koneckonců, můžete prohlížet web nebo psát zprávu, zatímco běží antivirový program na pozadí. Skutečná otázka pro mnoho lidí může být, jestliže má více než dvě skutečně přínosné a pokud ano, kolik?
Závit
Než se dostaneme do výhod a nedostatků vícero procesorových jader, je důležité porozumět pojmu závitování. Vlákno je jednoduše jediný proud dat z programu přes procesor v počítači. Každá aplikace vytváří vlastní nebo více závitů v závislosti na tom, jak je spuštěna. Při multitaskingu může procesor s jediným jádrem pracovat pouze s jedním vláknem najednou, takže systém rychle přepíná mezi vlákny a zpracovává data zdánlivě souběžným způsobem.
Výhodou toho, že má více jader, je, že systém zvládne víc než jedno vlákno. Každé jádro může zpracovávat samostatný datový tok. To značně zvyšuje výkon systému, který provozuje souběžné aplikace. Vzhledem k tomu, že servery mají tendenci běžet více aplikací v daném okamžiku, byly původně vyvinuty tam, ale vzhledem k tomu, že osobní počítače se složitější a multitasking zvýšily, také měly prospěch z mít jádra navíc.
Software závislý
Zatímco koncepce vícejádrových procesorů zní velmi atraktivně, existuje velká výhrada k této schopnosti. Aby bylo možné vidět skutečné přínosy více procesorů, musí být software, který je spuštěn v počítači, zapsán, aby byl podporován multithreading. Bez softwaru podporujícího takovou funkci budou vlákna primárně procházet jediným jádrem, čímž se sníží účinnost. Koneckonců, pokud může pracovat pouze s jedním jádrem v čtyřjádrovém procesoru , může být ve skutečnosti rychlejší spuštění na dvoujádrovém procesoru s vyššími rychlostí základních hodin.
Naštěstí všechny hlavní hlavní operační systémy mají multithreading schopnost. Ale multithreading musí být také zapsán do aplikačního softwaru. Naštěstí podpora multithreadingu ve spotřebitelském softwaru se výrazně zlepšila, ale pro mnoho jednoduchých programů se podpora multithreadingu stále neabsorbuje kvůli složitosti. Například poštovní program nebo webový prohlížeč pravděpodobně nevidí obrovské přínosy pro multithreading, jak říká grafika nebo program pro editaci videa, kde počítač provádí složité výpočty.
Dobrým příkladem vysvětlení je podívat se na typickou PC hru. Většina her vyžaduje nějakou formu vykreslování motoru k zobrazení toho, co se děje ve hře. Kromě toho existuje nějaká umělá inteligence pro ovládání událostí a postav ve hře. S jedním jádrem musí obě tyto funkce fungovat přepnutím mezi oběma. To nemusí být nutně účinné. Pokud by systém měl několik procesorů, vykreslování a AI by mohly probíhat na samostatném jádru. To vypadá jako ideální situace pro vícejádrový procesor.
To je vynikající příklad toho, jak může mít více programů prospěch program. Ale v tomtéž příkladu jsou čtyři procesorová jádra lepší než dva? To je velmi obtížná odpověď, protože je vysoce závislá na softwaru. Například mnoho her stále má velmi malý výkonový rozdíl mezi dvěma a čtyřmi jádry. V podstatě neexistují hry, které by viděly hmatatelné přínosy z více než čtyř procesorových jader. Pokud se vrátíme k příkladu e-mailu nebo prohlížení webových stránek, ani čtyřjádrové nebudou mít žádný skutečný přínos. Na druhé straně program pro kódování videa, který překóduje video, pravděpodobně zaznamená obrovské výhody, protože jednotlivé vykreslování rámců může být předáno různým jádrům a pak je sdruženo do jediného proudu softwaru. Tak mít osm jader bude ještě výhodnější než mít čtyři.
Hodiny rychlosti
Jedna věc, která byla krátce zmíněna, je rychlost hodin. Většina lidí je stále obeznámená s tím, že čím vyšší je rychlost hodin, tím rychleji bude procesor. Rychlost hodin se stává více mlhavou, když se zabýváte také více jádry. To má co do činění se skutečností, že procesor může nyní zpracovávat více datových vláken kvůli extra jádrům, ale každá z těchto jader bude pracovat při nižších rychlostech kvůli tepelným omezením.
Například dvoujádrový procesor může mít pro každý procesor základní frekvence 3,5 GHz, zatímco čtyřjádrový procesor může pracovat pouze na 3,0GHz. Stačí se podívat na jedno jádro na každém z nich, dual-core procesor bude moci o zhruba čtrnáct procent rychleji než na quad-jádro. Takže pokud máte program, který je pouze jeden závit, procesor s dvojitým jádrem je ve skutečnosti lepší. A pak, pokud máte něco, co může používat všechny čtyři procesory, jako je video kódování, pak čtyřjádrový procesor bude ve skutečnosti asi o sedmdesát procent rychlejší než procesor se dvěma jádry.
Co to znamená všechno? Musíte se pečlivě podívat na procesor a také na software, abyste získali dobrou představu o tom, jak to bude celkově fungovat. Obecně platí, že vícejádrový procesor je lepší volbou, ale to nutně neznamená, že budete mít lepší celkový výkon.
Závěry
Většinou je mít vyšší procesor s jádrem, což je obecně dobrá věc, ale je to velmi komplikovaná záležitost. Z větší části bude procesor s dvojitým jádrem nebo čtyřjádrovým procesorem více než dostatečný výkon pro základní počítačový uživatel. Většina spotřebitelů nevidí žádné hmatatelné přínosy, jelikož překročí čtyři procesorová jádra, neboť v současné době existuje tak malý software, který by je mohl využít. Jediní lidé, kteří by měli uvažovat o takových procesorech s vysokým počtem jaderných pořadů, jsou takové úkoly, jako je například editaci stolních videí nebo komplikované vědecké a matematické programy. Kvůli tomuto doporučujeme čtenářům, aby zkontrolovali, jak rychle potřebujeme počítač? aby získali lepší představu o tom, jaký typ procesoru nejlépe odpovídá jejich výpočetním potřebám.